一种非高频等离子切割机维弧装置的制作方法

本实用新型涉及一种非高频等离子切割机维弧装置,属于切割机技术领域。

背景技术:

现有等离子切割电源维护(转移弧)分为两类:

1.高频高压作为引弧方式的切割电源:把电源输出正端通过一定的电阻和继电器开关连接到喷嘴上,利用高频高压作为作为引弧装置,使得电极与喷嘴间形成电弧(由于有电阻限流,电弧较小),然后把喷嘴靠近直接连接电源正端的工件上,电极与工件间便形成能量更大的电弧,电弧被压缩后形成等离子弧,而喷嘴与电源正端的连接被断开,开始切割。

缺点:

①.采用高频高压引弧方式:高频高压对其电源自身及电网的干扰较大,大幅度降低电源的可靠性、稳定性;增加了对电源自身及电网的抗干扰技术及成本;

②.维弧(转移弧)方式:采用自然弧工作模式(维弧回路中串联电阻限流),此种方式在电网电压偏低时维弧电流会随之变小,影响电弧不能正常维持,导致实际切割时维弧不连续或者不能引弧现象;电网电压偏高时维弧电流也随之变大,导致维弧回路中开关器件过载而损坏;

③.维弧(转移弧)回路中开关器件:采用继电器作为开关,继电器属于机械式开关器件,在有电流流过时开与关,容易产生触点拉弧粘连现象,导致维弧(转移弧)与主弧电流不能有效的切换;

2.非高频维弧(转移弧)切割电源:

在上述1高频高压作为引弧方式的切割电源基础上,只是把高频高压引弧装置改为由切割枪电极与喷嘴拉弧产生电弧的引弧方式;

缺点:

①.维弧(转移弧)方式:采用自然弧工作模式(维弧回路中串联电阻限流),此种方式在电网电压偏低时维弧电流会随之变小,影响电弧不能正常维持,导致实际切割时维弧不连续或者不能引弧现象;电网电压偏高时维弧电流也随之变大,导致维弧回路中开关器件过载而损坏;

②.维弧(转移弧)回路中开关器件:采用继电器作为开关,继电器属于机械式开关器件,在有电流流过时开与关,容易产生触点拉弧粘连现象,导致维弧(转移弧)与主弧电流不能有效的切换;

③.不能满足连续维弧模式:A.电网电压适应能力差,在电网电压过低时维弧电流小,导致维弧断续或不维弧,不能达到正常工作模式;B.引弧方式采用切割枪电极与喷嘴拉弧式引弧,切割时需要等待气体自动停止后才能进行下一次启动,此现象不能满足网状体金属切割以及短板金属切割。

技术实现要素:

针对上述问题,本实用新型要解决的技术问题是提供一种非高频等离子切割机维弧装置。

本实用新型的一种非高频等离子切割机维弧装置,它包含电源启动控制电路、恒流维弧时序控制电路、主副气阀逻辑控制电路、恒流维弧驱动控制电路、主气阀控制电路、副气阀控制电路;电源启动控制电路分别与恒流维弧时序控制电路、主副气阀逻辑控制电路电性连接,所述恒流维弧时序控制电路与恒流维弧驱动控制电路连接,所述主副气阀逻辑控制电路分别与主气阀控制电路、副气阀控制电路连接。

作为优选,所述电源启动控制电路由电阻一、电阻二、电阻七、电阻九、电阻十、电阻十一、电阻二十、电阻二十三、电阻二十四、电阻二十五、电阻二十七、电阻二十八、电阻二十九、电容八、电容十三、电容十四、电容十七、芯片三、二极管五、二极管六、二极管、三极管十、三极管十一组成,电源启动控制电路连接到插座五的2脚,插座五的2脚输出外接控制PWM系统启动。

作为优选,所述恒流维弧时序控制电路由插座十、电阻十四、电阻三十一、电阻三十二、电阻三十三、电阻三十四、二极管九、二极管十二、二极管十三、三极管九、三极管十二、场效应管三、电容十八、芯片二一组成;恒流维弧时序控制电路连接到插座五的3脚,插座五的3脚外接维弧电流恒流控制;插座十外接电源输出电流信号传感器。

作为优选,所述主副气阀逻辑控制电路由电阻八、电阻十二、电阻十三、电容九、二极管八、场效应管四组成。

作为优选,所述恒流维弧驱动控制电路由插座四、变压器、二极管一、二极管二、二极管三、二极管四、电容五、电容六、电容十六、三极管一、电阻五、电阻六、电阻十六、芯片二二、IGBT单管二组成;接插器一接电源输出正端:接插器二接维弧端;插座四外接AC380V。

作为优选,所述主气阀控制电路由电阻十五、电阻十七、电阻十八、电阻十九、电容十、电容十二、二极管七、三极管五、场效应管六、插座三组成,插座三外接主气阀。

作为优选,所述副气阀控制电路由电阻二十一、电阻二十二、芯片四一、芯片四二、二极管十、场效应管七、插座九组成;插座九外接副气阀。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:降低高频高压作对切割电源及电网电压的干扰,大幅度提高了电源自身的可靠性、稳定性以及成本的降低,减少对电网电压的干扰;提高连续引弧成功率,满足网状体金属切割以及短板金属切割,提高生产效率,确保在电网电压波动范围较大时(电网电压±20%)也能正常起弧。

附图说明:

为了易于说明,本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为本实用新型中电路1的原理图一;

图3为本实用新型中电路2的原理图二;

图4为本实用新型的主电路图。

图中:1-电源启动控制电路;2-恒流维弧时序控制电路;3-主副气阀逻辑控制电路;4-恒流维弧驱动控制电路;5-主气阀控制电路;6-副气阀控制电路。

具体实施方式:

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本实用新型的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1至图4所示,本具体实施方式采用以下技术方案:它包含电源启动控制电路1、恒流维弧时序控制电路2、主副气阀逻辑控制电路3、恒流维弧驱动控制电路4、主气阀控制电路5、副气阀控制电路6;电源启动控制电路1分别与恒流维弧时序控制电路2、主副气阀逻辑控制电路3电性连接,所述恒流维弧时序控制电路2与恒流维弧驱动控制电路4连接,所述主副气阀逻辑控制电路3分别与主气阀控制电路5、副气阀控制电路6连接。

进一步的,所述电源启动控制电路1由电阻一RR1、电阻二RR2、电阻七R7、电阻九R9、电阻十R10、电阻十一R11、电阻二十R20、电阻二十三R23、电阻二十四R24、电阻二十五R25、电阻二十七R27、电阻二十八R28、电阻二十九R29、电容八C8、电容十三C13、电容十四C14、电容十七C17、芯片三U3A、二极管五D5、二极管六D6、二极管D11、三极管十Q10、三极管十一Q11组成,电源启动控制电路1连接到插座五X5的2脚,插座五X5的2脚输出外接控制PWM系统启动。

进一步的,所述恒流维弧时序控制电路2由插座十X10、电阻十四R14、电阻三十一R31、电阻三十二R32、电阻三十三R33、电阻三十四R34、二极管九D9、二极管十二D12、二极管十三D13、三极管九Q9、三极管十二Q12、场效应管三Q3、电容十八C18、芯片二一U2A组成;恒流维弧时序控制电路2连接到插座五X5的3脚,插座五X5的3脚外接维弧电流恒流控制;插座十X10外接电源输出电流信号传感器。

进一步的,所述主副气阀逻辑控制电路3由电阻八R8、电阻十二R12、电阻十三R13、电容九C9、二极管八D8、场效应管四Q4组成。

进一步的,所述恒流维弧驱动控制电路4由插座四X4、变压器T1、二极管一D1、二极管二D2、二极管三D3、二极管四D4、电容五C5、电容六C6、电容十六C16、三极管一Q1、电阻五R5、电阻六R6、电阻十六R16、芯片二二U2B、IGBT单管二Q2组成;接插器一CP1接电源输出正端:接插器二CP2接维弧端;插座四X4外接AC380V。

进一步的,所述主气阀控制电路5由电阻十五R15、电阻十七R17、电阻十八R18、电阻十九R19、电容十C10、电容十二C12、二极管七D7、三极管五Q5、场效应管六Q6、插座三X3组成,插座三X3外接主气阀。

进一步的,所述副气阀控制电路6由电阻二十一R21、电阻二十二R22;芯片四一U4A、芯片四二U4B、二极管十D10、场效应管七Q7、插座九X9组成;插座九X9外接副气阀。

本具体实施方式的工作原理为:

1.采用切割枪电极与喷嘴拉弧式引弧方式(非高频技术引弧),维弧回路切换开关采用电子开关(单管IGBT技术),有效的抑制了现有技术引弧方式的不足(高频高压引弧),大幅度提高了电源自身可靠性及对电网干扰,此实用新型技术更适合与数控机床设备及机器人设备配套应用,大幅度提高了自动化操作代替人工操作应用,为智能化生产奠定了很好的基础;

2.采用恒流维弧方式,维弧电流可控无变化(维弧回路中无需串联限流电阻),电弧引弧能力强、速度块、直观可见、操作更方便,在电网电压波动时也能正常工作不受影响,电弧连续性好,在切割不平整的金属材料时能力更强,与自动化设备配套使用能力更高;

3.采用双气阀(截流)控制技术,有效的提高了维弧能力;工作模式:在维弧状态时副气阀工作,主气阀关闭,切割枪头喷出电弧(维弧);切割枪喷嘴靠近直接连接电源输出正端的工件上,电极与工件之间便形成的电弧,此时电源输出正端连接到切割枪喷嘴电子开关断开,实现了维护电流与主弧电流的转移,电极与工件间便形成能量更大的电弧,此时主气阀也开通开始工作,空气等离子气体流量达到正常匹配状态;实现了大小气体流量转换,维弧时小气流量;切割时大气流量,确保维弧电弧转主弧的成功率,避免了维弧断续及不维弧现象。

本具体实施方式的优点:

1、采用非高频引弧技术:降低高频高压作对切割电源及电网电压的干扰,大幅度提高了电源自身的可靠性、稳定性以及成本的降低,减少对电网电压的干扰;

2、采用维弧恒流技术:在电网电压波动不稳定状态下,维弧电流的大小不受影响,并且维弧电弧直观可见,不断续、不闪烁,确保了切割时引弧的稳定性;

3、采用电子开关作为维弧回路的通断控制器:提高了采用机械式类器件作为通断开关的可靠性(如继电器);

4、提高连续引弧成功率,满足网状体金属切割以及短板金属切割,提高生产效率,确保在电网电压波动范围较大时(电网电压±20%)也能正常起弧。

在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段,机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。

对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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